2010过程控制系统课程教案(参考)

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课程教案

过程控制系统（Process Control Systems） 专业任选 课 程 名 称 课 程 性 质 开 课 年 度 开 课 学 期 授 课 班 级 2010年至2011年 v秋季 春季 自动化2007A12 电气 2007A1234 李小坚 主 讲 教 师 机电学院 课程所属学院(部门) 自动化系 课程所属系(教研室)

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课程第 一 讲 日期：20010-9-14 第 1 周 第一章 Introduction 五教0202 第 1 章 过程控制系统的概述 第 1 节 定义： 过程控制是指对生产过程中的物理参数（主要是温度、压力、流量、液位、浓度、成分等）进行的自动控制。因而，过程控制是生产过程自动化的重要基础。 第 2 节 过程控制系统性能、特点、应用简介 生产过程的自动控制，一般是要求保持过程进行中的有关参数为一定值或按一定规律变化，显然过程参数的变化，不但受外界条件的影响，它们相互之间，往往也存在着影响。这就增加了某些参数自动控制的复杂性和困难。因此，过程控制有如下一些特点。 1、被控对象的多样性， 2、对象存在纯滞后， 3、对象具有非线性， 4、控制系统比较复杂 第 3 节 过程控制系统的发展概况 1，初期阶段：40’年代 2，仪表阶段：50’ 3，综合自动化：60-70，集散控制 4，集成化阶段：80--，多级网络的整体 教学重点: 面临现实世界的真实要求，—控制理论的抽象性—还原为应用 理论与实践结合 教学难点: 对象复杂性，如何满足对物理参数的控制具体方法。 2

讲授主要内容: 第 1 节 定义： 过程控制是指对生产过程中的物理参数（主要是温度、压力、流量、液位、浓度、成分等）进行的自动控制。因而，过程控制是生产过程自动化的重要基础。 第 2 节 过程控制系统性能、特点、应用简介 过程控制的特点还可以总结为： 1、被控对象的多样性：不同的生产过程、不一样的工艺要求、不同的参数及其变化规律，多变量相互关联偶合，相互影响。 2、被控对象的复杂性： 对象的变化规律很难准确描述，只能作近似处理。不确定因素和干扰的存在，对象及其参数的变动都是很难描述和处理的。 3、对象的滞后、非线性；4、控制系统的复杂性 第 3 节过程控制系统的发展概况 1，初期阶段：40’年代2，仪表阶段：50’3，综合自动化：60-70，集散控制 4，集成化阶段：80--，多级网络的整体 1-3、过程控制系统的组成 1，被控对象2，检测元件和变送器3，控制器4，执行器与控制阀 1-4、过程控制系统的类别 各种类型的划分： 按参数划分：温度、压力、流量、液位、浓度控制 按参任务分：比值、均匀、前馈、串级等 按规律划分：比较、PI、PID、补偿控制 按设定值划分：定值、随动、程序控制 1-5、过程控制系统的品质指标 1，递减比 2，动态偏差 3，调整时间 4，静态偏差。 总体要求：安全、平稳、准确、快速，经济。 本次课主体教学方式、方法： 总体概貌---方法---实践---总结 3

布置作业 教学后记

观察学校开水房锅炉----开水如何从冷水到开水供应---整个过程 哪些变量需要控制? 课程第 二 讲 日期：20010-9-16 第 1 周 五教0110 第二章 Measurement of Process Control System 第 2 章 过程控制系统的检测与控制 第 1 节 Basic Requirements The basic requirements for a sensor used in a control loop are the abilities : ? ? to indicate the values of measured variables to transmit the signals to the controller 第 2 节 Different Sensors and Transducers Pressure Transducers Level Measurement Flow Measurement Temperature Measurement 第 3 节 Dctuators 第 4 节 Control Action 教学重点: 1各种检测器原理介绍，使用条件 2 执行器 3 控制器 各个环节的作用 教学难点: 对生产过程物理参数的控制具体方法---构成一个控制回路。 如何一起协调工作 4